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Título: Caracterización del efecto de la inyección de portadores calientes en los parámetros de pequeña señal y en la frecuencia de corte de un MOSFET de RF
Autores: HECTOR CUCHILLO SÁNCHEZ
Fecha: 2015-12
Publicador: INAOE
Fuente:
Tipo: info:eu-repo/semantics/masterThesis
Tema: info:eu-repo/classification/MOSFET/MOSFET's
info:eu-repo/classification/Frecuencia de corte/Cut-off frequency
info:eu-repo/classification/Portadoras/Hot-carriers
info:eu-repo/classification/Parámetros/S-parameters
info:eu-repo/classification/cti/1
info:eu-repo/classification/cti/22
info:eu-repo/classification/cti/2203
Descripción: En la actualidad, la confiabilidad de los dispositivos electrónicos es un tema de gran relevancia en la industria de la electrónica; por ello, es muy importante conocer qué fenómenos afectan negativamente su desempeño al ir envejeciendo. Para el caso del MOSFET, debido a los altos campos eléctricos presentes entre sus terminales originados principalmente por la reducción de la longitud del canal, se acentúa la generación de portadores de carga calientes que degradan el desempeño del transistor. Estos portadores degradan la capa de óxido delgado de la compuerta, provocando corrientes de fuga y finalmente el deterioro total del dispositivo. En la literatura existe mucha investigación acerca de la degradación de las características de DC del MOSFET bajo la influencia de portadores calientes. Sin embargo, hay muy poco trabajo relacionado con la correspondiente degradación de su funcionamiento en RF. En este trabajo, se analiza la degradación por portadores calientes desde la perspectiva del funcionamiento en pequeña señal del MOSFET, considerándolo como una red de dos puertos. Esto permite llevar a cabo un análisis experimental al inyectar una señal en una terminal dada y medir las señales transmitidas y reflejadas. De esta manera, se obtienen las respuestas de transmisión directa e inversa, así como de reflexión por medio de la medición de parámetros-S. Así, mediante el uso de diferentes metodologías y procedimientos, se llevó a cabo la extracción de los elementos del modelo que representan el funcionamiento de pequeña señal del MOSFET; con este propósito, se realiza un análisis hasta 50 GHz basado en mediciones de los parámetros-S del dispositivo. La determinación de los elementos de pequeña señal permite obtener de manera analítica la frecuencia de corte, que en conjunto con el modelo de pequeña señal permite estimar la degradación del dispositivo bajo los efectos de portadores calientes. De hecho, en este trabajo se propone un método de extrapolación de datos experimentales hacia bajas frecuencias para poder determinar la frecuencia de corte del MOSFET. Se demuestra que este método es más confiable que el método convencional para caracterizar dispositivos degradados. Adicionalmente, debido a que la extrapolación se realiza hacia bajas frecuencias se elimina la incertidumbre que se presenta al elegir el rango de datos experimentales requerido para realizar una extrapolación hacia altas frecuencias.
Idioma: spa